2021中考物理总复习专题训练(九)电热器多挡问题

专题（九）电热器多挡问题【规律总结】电热器工作时将电能转化为内能，根据实际需要往往要设计不同挡位。电热器的高低挡指的是不同“功率”，电功率大的为高挡位，电功率小的为低挡位。在电源电压不变的情况下，通过改变电路的总电阻从而改变了用电器的总功率，实现了高、中、低挡之间的转换，一般情况是通过电阻短路或改变电路连接方式等实现（如图ZT9—1所示）。①两开关闭合.两帚阻并联，电阻粒小，总功率较大，底高挡位；②只闭合开关出,只有岛连入，电阻较大，总功率拉小a属低挡位J①两开关闭合.两帚阻并联，电阻粒小，总功率较大，底高挡位；②只闭合开关出,只有岛连入，电阻较大，总功率拉小a属低挡位J⑧品闭合十%接m两电阻并联，电向%最小，总功率最大,属高档位；，②见断升，Si接乩两电阻串联，电阻最大，总功率最小，属低挡位事③品闭合,*接人段接入电路，电阻［居中，忌功率居中，展中挡位 ）au三挡式图ZT9—1例［2015•龙东］如图ZT9—2所示是某电热水壶加热和保温电路原理图，R1=44Q,R2=440Q,当开关S1断开、S2闭合，电热水壶处于状态；该电热水壶的加热功率是W。图ZT图ZT9—2故此时为保温状态生断开、%期合时，两电阻用联，据故此时为保温状态生断开、%期合时，两电阻用联，据P=¥■可知，此时稳功率最小,【思路点拨】闭合时,电阻臂短路，只有AJ接入电路，据外务可知，此时怠功率最大匚此时为加热状态，其功率为［看=（微W=L1WW图ZT9—3【答案】保温1100【针对训练】

.[2015•河南]图ZT9—4是某款电热水龙头的电路原理图。R「R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是 (选填“冷”“温”或“热”)水。若R2=2R1,水龙头在温水挡正常工作时电功率为2000W,则它在热水挡正常工作1min消耗的电能为 J。图ZT9—4.图ZT9—5甲是家用电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以吹出热风，也可以吹出凉风。TOC\o"1-5"\h\z甲 Z图ZT9—5(1)要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于图甲中 (选填“1”“2”或“3”)位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是 。(2)某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是 J。(3)电热丝在工作时的电阻值是Q(保留一位小数)。(4)使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变 ，它的实际功率将变 。.[2015•广东]图ZT9—6是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S°。该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V,加热时的总功率为880W,保温时的功率为40W,R1、R2为加热电阻丝。(假设它们的阻值不变)求：(计算结果若不能整除,保留一位小数)(1)当S和S°闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？(2)在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？(3)傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V,饮水机加热的实际总功率是多大？温控奸美图ZT温控奸美图ZT9—6.[2015•汕尾]如图ZT9—7所示是一款多功能洗衣机的简化电路图。此款洗衣机额定电压220V,它有两个挡位，当开关置于位置1时(电路接入R1和R2)为加热状态，消耗功率为2400W；当开关置于位置2时(电路接入R2和电动机⑭)为保温洗涤状态。已知电阻R1的阻值为22Q,水的比热容为c水=4.2X103J/(kg・℃)。(1)在洗衣机内加入质量为207kg、初温为20℃的冷水，求加热到70℃时水吸收的热量。(2)求R2的阻值。(3)已知洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机的功率为240W,求此时通过电路的总电流为多少？图ZT9—7.[2015•遂宁]小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构(如图ZT9—8甲所示)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌(如图丙所示)，电路原理图可等效成图乙。下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。请你帮小明解决下列问题：型号：型号：Ya-H71甑定电压：220V相率：50Hz电机功率：1Q0胃加热功率：605W容£二800mL丙图ZT9—8工作时间/min0〜11〜55〜66〜10工作状态粉碎打浆加热粉碎打浆加热(1)豆浆机正常工作时，电热丝的电阻是多少？(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000r/(kW•h)”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响).[2015•威海]如图ZT9—9甲所示是用来焊接自来水管的塑料热熔器。通电后，加热头发热，使需对接的塑料水管的两头熔化，将它们对接，紧压在一起，冷却后就可以焊接成一根水管了。其电路部分如图乙所示，S1是手控开关，S2为温控开关，ND为指示灯，R1是限流电阻，R2和R3为电热丝；下表是它的技术参数。2 1图ZT9—9产品名称便携式自动温控式PPR/PP•R塑料管材型号20—32MM（配①20、①25、①32模头）环境温度—20〜50℃额定电压220V加头温度260±5℃功率加热状态电热丝功率：1000W保温状态电热丝功率：250W安全指标绝缘电阻不小于1MQ请解答下列问题：(1)若指示灯ND用“3V10mA”的发光二极管，则限流电阻R1的阻值多大才能使指示灯正常发光？(2)电热丝R2的阻值是多大？(3)当环境温度是20℃时，熔化1kg的PVC塑料需要吸收106J热量，此时塑料热熔器的效率为90%。某次焊接需要熔化90g的PVC,在塑料热熔器正常工作情况下需要加热多长时间？专题(九)电热器多挡问题针对训练1.温1.8X1052．(1)1并联(2)13200(3)91.7(4)大小3.(1)当S和S°同时闭合，饮水机处于加热状态。根据题目可知，，总电压U总是220V,总功率P总是880W,总电流是:P,880W” "I总=r=22FV=4A。⑵在额定电压下，电阻R1的功率为：P1=P总一P保温=880W—40W=840W；因为R：和R：并联，所以U1=220V,r-J220V)2「576Q。R1P840W57.6 。1

(3)由题目可知，U实=200V,U额=220V,P总=880W,因为饮水机总电阻不变，所以Py=(4)2XP=(1004)2X880W^727.3W。实总U总220V额.(1)水吸收的热量Q=cm-t=4.2X103J/(kg・℃)X20kgX(70—20)℃=4.2X106J。(2)当开关置于位置1时，电路的总功率为P=2400W,R的功率为P=,=(220；2=2200W,1 1R221R2的功率为P2=P—P1=2400W—2200W=200W,Q。U2 (220V)Q。R2=厂-200W=2422(3)当开关置于位置2时,电路的总功率为P’I=7P'=P2+P动=200W+240W=440w,P’I=7A。440W A。220V2.⑴电热丝的电阻R执=1=(220V)2=80Q。热P605W额(2)电动机和电热丝正常工作做一次豆浆所需时间分别是t1=2min=120s,t2=8min=480s,粉碎打浆消耗的电能：W1=P1t1=100WX120s=1.2X104J；加热消耗的电能：W2=P2t2=605WX480s=2.904X105J；豆浆机正常工作做一次豆浆电流做的功：W=W1+W2=1.2X104J+2.904X105J=3.024X105J。⑶电热丝的3min内消耗的电能:50rW= ；—50rW= ；———--2000r/(kW・h)电热丝实际功率：W0.025kW•h=0.025kW・h；J=t=0.5kW=500W；实际电压：U实=VP实R=、500WX80Q=200V。实际电压：.(1)指示灯正常发光时，电阻R1两端的电压:U1=U—UND=220V—3V=217V；限流电阻R1的阻值：U=U 17X104Q。R1I10.01A2.17X10 。⑵电热丝R3的阻值：R3=P-加热U2 (220V)21000W=48.4Q；电热丝总电阻：U2 (220V)2R「P250W=193.